•
процессы перетечек газа в сопряженных полостях рассчитыва-
ются как процесс выхлопа (из-за малого перепада давлений на ка-
ждом шаге расчетных итераций при расчете процесса выхлопа приня-
то
S
=
const);
•
в каждой полости КГМ в ходе рабочих процессов газ становит-
ся однородным по всем параметрам во всем объеме рассчитываемой
полости;
•
процессы теплообмена протекают в течение данного отрезка вре-
мени при постоянной разности температур;
•
коэффициенты Дарси приняты постоянными для каждого участ-
ка газового тракта КГМ;
•
коэффициенты теплопередачи приняты постоянными;
•
влияние осевой теплопроводности не учитывается;
•
изоляция на холодном — идеальна (теплопритоки отсутствуют);
•
коэффициент подачи компрессора КГМ не учитывается;
•
температура окружающей среды постоянна и не меняется из-за
тепловых выделений КГМ.
Исходные данные для регенератора и окружающей среды:
Т
0
,j
—
температура в начальный момент времени (принимаем равной тем-
пературе окружающей среде во всех полостях регенератора);
P
0
j
—
давление в начальный момент времени (принимаем равным давлению
заправки и одинаковым во всех полостях);
n
— число оборотов вала
КГМ;
r
— радиус кривошипа;
D
к
— диаметр поршня компрессора;
D
р
—
диаметр регенератора;
γ
— степень стеснения насадки регенератора.
Тогда для принятой конструктивной схемы КГМ:
ω
= 2
πn
— угло-
вая скорость вращения вала;
ϕ
(
t
) =
ωt
— зависимость угла поворота
от времени;
x
(
ϕ
) =
r
+
r
cos
ϕ
— закон движения поршня в полости
сжатия;
y
(
ϕ
) =
r
+
r
cos(
ϕ
−
π/
2)
— закон движения вытеснителя в
полости расширения.
Разделим КГМ на несколько частей, в которых известны законы
изменения объема в зависимости от времени:
•
полость сжатия — 1;
•
полость перед регенератором — 2;
•
полость регенератора, разделенная на
x
р
частей —
3
. . . x
р
+ 2
;
•
полость расширения —
x
р
+ 3
.
Здесь 1, 2, 3 — номера полостей;
х
р
— число элементарных объемов
(частей), на которые условно разбит регенератор.
Для выделенных полостей КГМ законы изменения объема в зави-
симости от времени имеют вид:
δt
= 1
/nN
такт
— время одной итерации (получаем, разбивая время
одного оборота на
N
такт
частей);
V
i,
1
=
x
(
ϕ
(
δt
∙
i
))
S
п1
— изменение объема полости сжатия (здесь
S
п1
— площадь компримирующего поршня);
110 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2014. № 6
